单层索网等效非线性单自由度体系的地震反应研究 被引量：1

1

作者 石永久 李勇 王元清 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第S2期41-49,共9页

点式玻璃幕墙单层索网主要承受平面外荷载,而其平面外刚度依托于索预应力及其平面外变形的几何刚度,具有强几何非线性。针对其质量刚度均匀分布特性,为考虑几何非线性对其地震反应的影响,提出单层索网等效非线性单自由度体系(SDOF)的数... 点式玻璃幕墙单层索网主要承受平面外荷载,而其平面外刚度依托于索预应力及其平面外变形的几何刚度,具有强几何非线性。针对其质量刚度均匀分布特性,为考虑几何非线性对其地震反应的影响,提出单层索网等效非线性单自由度体系(SDOF)的数学模型,指出可通过研究SDOF地震反应来研究平面单层索网的地震反应特性;建立单层索网的简化单质点体系的物理模型,研究影响其地震反应的关键因素,即刚度、几何非线性特性和动力特性;研究几何非线性单质点体系的地震反应特性,分析研究表明:具有三次刚度的几何非线性单自由度体系,在一定地震作用和阻尼下的反应谱可由线性周期和非线性因子双参数控制,为单层索网幕墙的抗震设计提供基础性理论参考。 展开更多

关键词 单层索网 等效单自由度体系 几何非线性 单质点体系 地震反应

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高斯流场中单自由度线性体系非高斯振动响应试验研究

2

作者 赵启明 石少卿 +1 位作者 杨朝山 张鹏 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第2期9-15,共7页

对于风湍流等高斯分布流速场中的线性结构体系,当考虑荷载中脉动流速二次项的影响时,理论上其振动响应将呈现非高斯分布特性。基于调试得到的不同粗糙工况高斯流场,开展了单自由度线性体系顺流向振动响应测试,研究了单自由度线性体系加... 对于风湍流等高斯分布流速场中的线性结构体系,当考虑荷载中脉动流速二次项的影响时,理论上其振动响应将呈现非高斯分布特性。基于调试得到的不同粗糙工况高斯流场,开展了单自由度线性体系顺流向振动响应测试,研究了单自由度线性体系加速度响应的非高斯分布特性,分析了粗糙度对响应非高斯成分的影响,讨论了三种常见非高斯概率密度逼近方法对响应的拟合效果。试验结果表明:试验高斯流场中单自由度线性体系的顺流向加速度响应主要呈现出尖峰非高斯分布特征,且随着紊流度的提高,响应非高斯性有增强的趋势;响应的非高斯概率密度宜采用高斯混合模型方法进行拟合。 展开更多

关键词 动力响应 非高斯性 单自由度(sdof)线性体系 振动试验

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基于非对称模型的碟簧隔震单自由度体系地震响应

3

作者 王维 高尚信 +1 位作者 李爱群 王星星 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1095-1105,共11页

基于碟簧竖向隔震(DSVI)支座的非对称受力特征,提出非对称恢复力模型,并利用试验结果对该恢复力模型进行验证;基于该非对称恢复力模型,建立碟簧竖向隔震单自由度(DSVI-SDOF)体系的非线性时程分析程序.在此基础上,对典型DSVI-SDOF体系进... 基于碟簧竖向隔震(DSVI)支座的非对称受力特征,提出非对称恢复力模型,并利用试验结果对该恢复力模型进行验证;基于该非对称恢复力模型,建立碟簧竖向隔震单自由度(DSVI-SDOF)体系的非线性时程分析程序.在此基础上,对典型DSVI-SDOF体系进行非线性动力时程分析,研究非对称恢复力模型对其地震响应分析结果的影响.研究结果表明,非对称恢复力模型能够准确表征DSVI支座的力学行为,从而使得非线性时程分析程序能够较为准确地模拟DSVI-SDOF体系的地震响应.随着地震动峰值加速度的增加,DSVI-SDOF体系的峰值加速度、峰值地震力的隔震率先增大后减小,当地震动峰值加速度为400 cm/s^2时,DSVI-SDOF体系的隔震效果达到最优,峰值加速度和峰值地震力的隔震率均在20%~50%. 展开更多

关键词 碟簧竖向隔震(DSVI)支座 非对称恢复力模型 地震响应 竖向隔震 单自由度(sdof)体系

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线性SDOF体系共振动力响应的Hilbert谱分析

4

作者 张郁山 梁建文 胡聿贤 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2006年第5期32-40,共9页

利用HHT方法分析了线性SDOF体系在共振状态下的强迫动力响应,系统地研究了线性SDOF体系在简谐波、线性调频波与正弦调频波输入下处于共振状态时结构动力响应的H ilbert谱与本征模态函数的特征,并且将H ilbert谱、Morlet小波谱及Fourier... 利用HHT方法分析了线性SDOF体系在共振状态下的强迫动力响应,系统地研究了线性SDOF体系在简谐波、线性调频波与正弦调频波输入下处于共振状态时结构动力响应的H ilbert谱与本征模态函数的特征,并且将H ilbert谱、Morlet小波谱及Fourier幅值谱所蕴含的物理意义及分辨率特性进行了比较。研究结果表明,与Fourier幅值谱相比,H ilbert谱在刻画非平稳时程的某些时变特征方面更加直观,其物理意义更加明确,而与Morlet小波谱相比H ilbert谱则具有较高的分辨率。 展开更多

关键词 线性 单自由度体系 希尔伯特-黄变换(HHT) Hilbert谱 本征模态函数(IMF)

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基于能力谱法的SSI体系抗震pushover分析方法 被引量：4

5

作者 王凤霞 欧进萍 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2006年第5期88-94,共7页

本文首先经过2次等效将土与结构相互作用的多自由度体系等效为单自由度体系,并给出了修正反应谱和等价能力谱的确定方法,进而提出了基于能力谱法考虑土与结构动力相互作用(SSI)效应的结构体系pushover分析方法(SSIPA);然后对3种不同高... 本文首先经过2次等效将土与结构相互作用的多自由度体系等效为单自由度体系,并给出了修正反应谱和等价能力谱的确定方法,进而提出了基于能力谱法考虑土与结构动力相互作用(SSI)效应的结构体系pushover分析方法(SSIPA);然后对3种不同高度考虑SSI效应的结构体系在5条地震动作用下采用本文提出的方法进行了算例分析,将结果与非线性时程分析的结果进行了比较,研究了本方法的适用性和准确性;最后,与建筑抗震设计规范的设计反应谱相结合,对9层考虑SSI效应的钢结构用本文提出的方法进行了弹塑性地震反应分析,根据我国抗震设计规范的规定进行抗震性能的评估验证了本方法的可行性。 展开更多

关键词 PUSHOVER分析方法 土与结构动力相互作用(SSI) 能力谱法 等效单自由度体系 非线性时程分析

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负刚度线性滞回阻尼减震效果分析与应用研究 被引量：3

6

作者 彭凌云 陈李光 +1 位作者 孙天威 康迎杰 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第12期1355-1364,共10页

为解决消能减震技术需在多个楼层布置耗能装置才能获得理想减震效果的问题,提出一种具有负刚度特征的线性滞回阻尼模型,将其布置于结构底层,通过负刚度的贡献形成力学上的隔震层,减轻地震作用;通过能量消耗机制控制等效隔震层位移.基于... 为解决消能减震技术需在多个楼层布置耗能装置才能获得理想减震效果的问题,提出一种具有负刚度特征的线性滞回阻尼模型,将其布置于结构底层,通过负刚度的贡献形成力学上的隔震层,减轻地震作用;通过能量消耗机制控制等效隔震层位移.基于单自由度体系的平稳随机响应分析与地震时程响应分析,验证了负刚度线性滞回阻尼可以减小结构加速度和位移响应;对某实际火电厂结构进行减震分析,证明负刚度线性滞回阻尼可以延长结构周期、提高结构阻尼比,对结构的地震响应起到显著的控制效果. 展开更多

关键词 负刚度 线性滞回阻尼 消能减震 地震响应 单自由度体系 火电厂

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基于加速度反应谱与地震动持时的地震输入能量谱研究

7

作者 郑彦君 王湛 +2 位作者 刘德铭 潘建荣 胡方鑫 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第21期21-30,45,共11页

建立具有设计意义的地震动总输入能量谱是实现结构能量设计的基础。根据中长周期段修正的加速度反应谱及地震动有效持时,提出了一种生成地震动输入能量谱的方法。统计270组人工波的时程分析结果,得到了以等效速度表征的四段式弹性单自由... 建立具有设计意义的地震动总输入能量谱是实现结构能量设计的基础。根据中长周期段修正的加速度反应谱及地震动有效持时,提出了一种生成地震动输入能量谱的方法。统计270组人工波的时程分析结果,得到了以等效速度表征的四段式弹性单自由度(single degree of freedom,SDOF)体系总输入能量谱,并给出了不同场地类型、抗震设防烈度等设计条件下归一化等效速度谱的参数取值。在考虑延性系数及刚度折减系数的影响后,提出了弹塑性SDOF体系修正输入能量谱的等效速度谱,估算了引起结构损伤的滞回耗能占总能量的比值。该能量谱可为基于能量的结构设计及研究提供参考。 展开更多

关键词 归一化等效速度谱 弹塑性单自由度(sdof)体系 地震动持时 滞回耗能占比

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地震总输入能量与瞬时输入能量谱的研究 被引量：29

8

作者 刘哲锋 沈蒲生 胡习兵 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2006年第6期31-36,共6页

现有的抗震设计理论大多是基于承载力或强度的设计方法,与其相应的反应谱理论最大的缺陷是无法反映地震动持时的影响,而以地震动能量作为设计参数时就能弥补现有抗震理论的不足。本文按照反应谱理论的思路建立了线性单自由度体系的地震... 现有的抗震设计理论大多是基于承载力或强度的设计方法,与其相应的反应谱理论最大的缺陷是无法反映地震动持时的影响,而以地震动能量作为设计参数时就能弥补现有抗震理论的不足。本文按照反应谱理论的思路建立了线性单自由度体系的地震动总输入能量谱和瞬时输入能量谱。研究发现,阻尼比为5%时的地震动总输入能量谱和最大瞬时输入能量谱的等价速度谱可以分别用阻尼比为0.5%和10%下的拟速度谱来近似获得;地震波的V/A值大于0.15时,总输入能量谱的Δt谱峰值与地震波的强震持时呈线性增长关系,V/A值小于0.15时,两者间的关系无规律性。最大瞬时输入能量谱的Δt谱峰值基本不受地震波的V/A值与强震持时的影响;输入能量谱(总输入能量谱与最大瞬时输入能量谱)的特征周期随地震波V/A值的增大而增大,根据分析结果本文提出了线性单自由度体系输入能量谱的简化计算方法,方法简便,计算结果偏安全。 展开更多

关键词 强震持时 总输入能 瞬时输入能 线性单自由度体系 反应谱

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近断层地震动运动特征对长周期结构地震响应的影响分析 被引量：52

9

作者 杨迪雄 赵岩 李刚 《防灾减灾工程学报》 CSCD 2007年第2期133-140,共8页

选择台湾集集近断层地震动记录作为地震动输入,系统考察了近断层地震动破裂方向性、上盘效应、脉冲效应等运动特征对双线性单自由度体系、长周期隔震建筑和斜拉桥结构地震响应的影响。计算结果表明,脉冲型地震动对结构的效应随双线性单... 选择台湾集集近断层地震动记录作为地震动输入,系统考察了近断层地震动破裂方向性、上盘效应、脉冲效应等运动特征对双线性单自由度体系、长周期隔震建筑和斜拉桥结构地震响应的影响。计算结果表明,脉冲型地震动对结构的效应随双线性单自由度体系的初始自振周期增大而变大,在长周期段结构的脉冲效应最显著;地震动破裂方向性和上盘效应对单自由度体系位移需求的影响与体系周期有关。对于隔震建筑和大跨度斜拉桥等长周期结构,近断层地震动破裂方向性对结构的效应较显著;上盘效应对长周期结构的影响明显;地震动的速度脉冲运动特征总的来说放大了结构响应。 展开更多

关键词 近断层地震动 运动特征 双线性单自由度体系 隔震建筑 斜拉桥 动力响应

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近断层滑冲型地震动频谱特性及强度指标研究 被引量：7

10

作者 代慧娟 白国良 +2 位作者 王博 王超群 李贞 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2013年第3期383-390,共8页

我国抗震规范对近断层滑冲型地震动未进行专门规定.通过与普通地震动的反应谱及周期参数的对比分析,探讨近断层滑冲型地震动的频谱特性,并通过分析近断层滑冲型地震动典型强度指标与双线性单自由度体系最大响应的相关性,探讨结构地震反... 我国抗震规范对近断层滑冲型地震动未进行专门规定.通过与普通地震动的反应谱及周期参数的对比分析,探讨近断层滑冲型地震动的频谱特性,并通过分析近断层滑冲型地震动典型强度指标与双线性单自由度体系最大响应的相关性,探讨结构地震反应分析时强度指标的选取问题.结果表明:近断层滑冲型地震动的平均加速度反应谱、速度反应谱、位移反应谱、输入能量谱与滞回耗能谱均明显大于普通地震动,且两类地震动的放大系数具有一定的分布规律;近断层滑冲型地震动各周期参数均明显大于普通地震动,但不同周期参数的变异系数差别较大,各周期参数间的相关性也有较大不同;在进行近断层滑冲型地震动作用下的结构地震反应分析时,建议对短周期结构采用峰值加速度选择与调整地震动输入,而对中、长周期结构采用峰值速度选择与调整地震动输入. 展开更多

关键词 近断层滑冲型地震动 频谱特性 强度指标 双线性单自由度体系 相关性分析

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基于位移的抗震设计方法中的等效阻尼模型的研究 被引量：4

11

作者 马恺泽 鄢红良 +1 位作者 刘伯权 梁兴文 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2013年第4期134-139,共6页

对基于位移的抗震设计方法单自由度体系弹塑性位移计算的等效线性化方法中的等效阻尼模型进行研究。在统计分析的基础上,提出了考虑场地类别和设计地震分组的等效阻尼比公式,并与不同阻尼比公式进行了比较。对不同等效线性化方法的计算... 对基于位移的抗震设计方法单自由度体系弹塑性位移计算的等效线性化方法中的等效阻尼模型进行研究。在统计分析的基础上,提出了考虑场地类别和设计地震分组的等效阻尼比公式,并与不同阻尼比公式进行了比较。对不同等效线性化方法的计算误差进行了统计分析,结果表明,本文建议的公式在预测单自由度体系位移反应方面与动力弹塑性分析结果在统计意义上吻合得最好。 展开更多

关键词 单自由度体系 等效线性化方法 等效阻尼比 场地类别 设计分组

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地震动输入能量谱的研究 被引量：18

12

作者 刘哲锋 沈蒲生 《工程抗震与加固改造》 2006年第4期1-5,共5页

现有的抗震设计理论,大多是基于承载力或强度的设计方法,与其相应的反应谱理论最大的缺陷是无法反映地震动持时的影响,而以地震动能量作为设计参数时,就能弥补现有抗震理论的不足。本文按照反应谱理论的思路建立了线性单自由度体系的地... 现有的抗震设计理论,大多是基于承载力或强度的设计方法,与其相应的反应谱理论最大的缺陷是无法反映地震动持时的影响,而以地震动能量作为设计参数时,就能弥补现有抗震理论的不足。本文按照反应谱理论的思路建立了线性单自由度体系的地震动输入能量谱。研究发现,输入能量谱对体系的阻尼比不敏感,地震波峰值速度与峰值加速度比值(V/A)和强震持时(Δt)对谱形的影响较大,体系的输入能量与地震波的峰值平方成正比,根据分析结果,本文提出了线性单自由度体系输入能量谱的简化计算方法,方法较为简便,计算结果偏安全。 展开更多

关键词 强震持时 输入能量 线性单自由度体系 反应谱

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基于标准化滞回能量谱的多层结构滞回能量估算方法 被引量：1

13

作者 王丰 李宏男 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期115-121,共7页

确定结构及构件的地震耗能是基于能量抗震设计的关键。根据等效单自由度体系的分析思路,将多层结构在地震作用下的能量平衡关系等效为第1阶振型SDOF体系的能量平衡关系。定义SDOF体系滞回能量除以地震峰值加速度的平方为标准化滞回能量,... 确定结构及构件的地震耗能是基于能量抗震设计的关键。根据等效单自由度体系的分析思路,将多层结构在地震作用下的能量平衡关系等效为第1阶振型SDOF体系的能量平衡关系。定义SDOF体系滞回能量除以地震峰值加速度的平方为标准化滞回能量,将SDOF体系能量平衡关系转化为标准化能量平衡关系。进而建立了等延性系数的标准化滞回能量谱理论。在此基础上提出了通过标准化滞回能量估算多层结构滞回能量的方法:(1)通过pushover分析和地震需求谱确定地震下系统的目标延性;(2)将系统的等效周期和目标延性代入等延性系数标准化滞回能量谱中确定标准化滞回能量;(3)通过标准化滞回能量值计算出多层结构的滞回能量值。通过一幢5层结构的算例分析,说明了滞回能量估算方法的操作程序,将估算结果与非线性时程分析的平均结果进行比较可知,估算结果较为准确,且偏于安全。 展开更多

关键词 非线性时程分析 滞回能量 推覆分析 等效单自由度体系 地震需求谱

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基于位移模式的能力谱法结构抗震性能评估 被引量：1

14

作者 顾荣蓉 缪志伟 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2011年第6期790-794,共5页

能力谱法是结构非线性静力分析的主要方法,阐述了能力谱法的基本原理,提出了基于位移模式的Pushover方法,并用该方法计算结构的能力曲线;分析了等效单自由度方法和等价线性化方法,建立基于位移模式的等效单自由度体系,基于位移模式对结... 能力谱法是结构非线性静力分析的主要方法,阐述了能力谱法的基本原理,提出了基于位移模式的Pushover方法,并用该方法计算结构的能力曲线;分析了等效单自由度方法和等价线性化方法,建立基于位移模式的等效单自由度体系,基于位移模式对结构进行往复Pushover分析得到等效体系的参数,对结构进行抗震性能评估,并通过算例验证本文所提出方法的可靠性,计算结果较好地反应了结构的非线性行为. 展开更多

关键词 位移模式 能力谱法 等效单自由度体系 等价线性化方法

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残余位移反应谱的参数影响研究

15

作者 李宇 梁亚东 李琛 《震灾防御技术》 CSCD 北大核心 2019年第4期790-796,共7页

从PEER强震数据库中选取4类场地的320条地震动记录作为输入,采用BISPEC程序对非线性单自由度(SDOF)体系(周期T=0.05—5s)进行非线性时程分析,得到相应的残余位移反应谱(Dres),进而研究地震动特性和恢复力模型动力参数对Dres的影响,得到... 从PEER强震数据库中选取4类场地的320条地震动记录作为输入,采用BISPEC程序对非线性单自由度(SDOF)体系(周期T=0.05—5s)进行非线性时程分析,得到相应的残余位移反应谱(Dres),进而研究地震动特性和恢复力模型动力参数对Dres的影响,得到如下结论:①Dres谱值随震级和PGA的增加而增大;其他设防烈度的Dres可由PGA其他与PGA基准之比调整基准烈度的Dres得到。②场地土较硬时,场地类型对Dres的影响较小;场地土较软时,Dres谱值随土质的变软而增大。③当位移延性比μ较小时,屈服后刚度比η对Dres的影响可忽略;但当μ较大时,Dres谱值随η的增加而减小。另外,Dres谱值还随阻尼比ξ的增加而减小。④随着T或μ的增大,Dres谱值均呈递增趋势;但当μ>3后,μ对Dres谱值的影响有所下降。 展开更多

关键词 残余位移反应谱 非线性时程分析 非线性单自由度体系 参数影响

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